Spiediens gāzes katla izplešanās tvertnē: normas + kā uzpumpēt un noregulēt

Viens kontūrs vai divkontūru gāzes katls – tā ir iekārta, kas padara mūsu dzīvi mājā vai dzīvoklī ērtāku. Ražotāji tagad izlaiž milzīgu gāzes iekārtu klāstu, kas atšķiras pēc jaudas, funkcionalitātes un uzstādīšanas veida. Tomēr pat visdārgākās un uzticamākās modeļi var sabojāties. Piekritīsiet, nav patīkami palikt ziemas vakarā bez siltuma un karstā ūdens.

Izpētījuši iespējamos gāzes iekārtu bojājumu cēloņus, mēs nonācām pie secinājuma – visbiežāk darbības traucējumi rodas tāpēc, ka nepareizi iestatīts spiediens gāzes katla vai ūdens sildītāja izplešanās tvertnē. Rakstā noskaidrosim, kam paredzēta izplešanās tvertne, kā pašiem uzpumpēt tajā gaisu un iestatīt optimālo spiedienu.

Kam paredzēta izplešanās tvertne?

Sildīšanas procesā ūdenim ir īpašība paplašināties – paaugstinoties temperatūrai, palielinās šķidruma tilpums. Apkures sistēmas kontūrā sāk pieaugt spiediens, kas var postoši ietekmēt gāzes iekārtu un cauruļu integritāti.

Izplešanās tvertne (ekspansomats) pilda papildu rezervuāra funkciju, kurā spiediens izspiež sildīšanas rezultātā radušos lieko ūdeni. Kad šķidrums atdziest un spiediens stabilizējas, tas pa caurulēm atgriežas atpakaļ sistēmā.

Izplešanās tvertne pilda aizsargbufera funkciju, tā slāpē hidrauliskos triecienus, kas pastāvīgi rodas apkures sistēmā biežās sūkņa ieslēgšanās un izslēgšanās dēļ, kā arī novērš gaisa aizsprostojumu rašanās iespējamību.

Lai samazinātu gaisa aizsprostojumu veidošanās iespējamību un nepieļautu gāzes katla bojājumus hidrauliskā trieciena dēļ, izplešanās tvertne jāuzstāda pirms siltuma ģeneratora, atgaitas līnijā.

Pastāv divi dažādi amortizācijas tvertņu izpildījuma varianti: atvērtie un slēgtie tipi. Tie atšķiras ne tikai pēc konstrukcijas, bet arī pēc uzstādīšanas veida un vietas. Apskatīsim katra no šiem tipiem īpatnības sīkāk.

Atvērta tipa izplešanās tvertne

Atvērtā tipa tvertni uzstāda apkures sistēmas augšējā punktā. Tvertnes tiek izgatavotas no tērauda. Visbiežāk tām ir taisnstūra vai cilindriska forma.

Parasti šādas izplešanās tvertnes uzstāda bēniņos vai mansardā. Iespējama uzstādīšana zem jumta. Obligāti jāpievērš uzmanība konstrukcijas siltumizolācijai.

Atvērtā tipa tvertnes struktūrā ir vairāki atzarojumi: ūdens ieplūdei, atdzesēta šķidruma izvadei, kontroles caurules pievadīšanai, kā arī izvadcaurule dzesēšanas šķidruma novadīšanai kanalizācijā. Sīkāk par atvērtā tipa tvertnes uzbūvi un veidiem mēs rakstījām citā mūsu rakstā.

Atvērtā tipa tvertnes funkcijas:

• kontrolē dzesēšanas šķidruma līmeni apkures kontūrā;
• ja sistēmā temperatūras režīms pazeminājies, tā kompensē dzesēšanas šķidruma tilpumu;
• kad spiediens sistēmā mainās, tvertne pilda buferzonas funkciju;
• lieko dzesēšanas šķidrumu izvada no sistēmas kanalizācijā;
• izvada gaisu no kontūra.

Neskatoties uz atvērto izplešanās tvertņu funkcionalitāti, tās jau praktiski netiek izmantotas. Tā kā tām ir daudz trūkumu, piemēram, liels tvertnes izmērs, tendence uz koroziju. To uzstādīšana tiek veikta apkures sistēmās, kas darbojas tikai ar dabisku ūdens cirkulāciju.

Slēgta tipa ekspansomats

Apkures sistēmās ar slēgtu kontūru parasti tiek uzstādīta membrānas tipa izplešanās tvertne, tā ir optimāli piemērota jebkura veida gāzes katlam un tai ir daudz priekšrocību.

Ekspansomāts – tā ir hermētiska tvertne, kas vidū ir sadalīta ar elastīgu membrānu. Pirmajā pusē atradīsies liekais ūdens, bet otrajā – parasts gaiss vai slāpeklis.

Slēgtā tipa izplešanās tvertnes apkurei parasti ir nokrāsotas sarkanā krāsā. Tvertnes iekšpusē atrodas membrāna, tā ir izgatavota no gumijas. Nepieciešams elements spiediena uzturēšanai izplešanās tvertnē.

Kompensācijas tvertnes ar membrānu var tikt ražotas puslodes vai balona formā. Tas ir pilnībā piemērots lietošanai apkures sistēmā ar gāzes katlu. Iesakām sīkāk iepazīties ar slēgtā tipa tvertņu uzstādīšanas īpatnībām.

Membrānas tipa tvertņu priekšrocības:

• vienkārša pašuzstādīšana;
• izturība pret koroziju;
• darbs bez regulāras dzesēšanas šķidruma pieliešanas;
• ūdens saskares ar gaisa vidi trūkums;
• darbspēja palielinātas slodzes apstākļos;
• hermētiskums.

Gāzes piekabināmais aprīkojums parasti tiek komplektēts ar izplešanās tvertni. Bet ne vienmēr papildu rezervuārs no rūpnīcas ir pareizi noregulēts un var nekavējoties iekļauties apkures darbā.

Gaisa spiediens izplešanās tvertnē

Gaisa vai slāpekļa spiediena rādītājs izplešanās tvertnē dažādiem gāzes katliem nebūs vienāds, viss ir atkarīgs no iekārtas veida un konstrukcijas īpatnībām. Normatīvi ir norādīti ražotāja izstrādājuma pasē.

Parasti spiediens jaunajā amortizatora tvertnē ir 1,5 atm. Bet šāds iestatījums var neatbilst konkrētai apkures sistēmai. Rūpnīcas parametrus ir viegli atiestatīt. Šim nolūkam izplešanās tvertnes korpusā ir īpašs savienotājs (dažiem ražotājiem tas ir nipeļi pumpēšanai), caur kuru tiek veikta gaisa spiediena regulēšana.

Nipelis atrodas balona gaisa kameras pusē. Ar tā palīdzību var nolaist lieko spiedienu vai, gluži pretēji, piepumpēt tvertni.

Lai gāzes katls darbotos normāli, nepieciešams, lai spiediens membrānas tvertnē būtu par 0,2 atm mazāks nekā pašā sistēmā. Pretējā gadījumā uzkarsētais ūdens, kura tilpums palielinās, nespēs iekļūt tvertnē.

Nelielās mājās un dzīvokļos slēgtām apkures sistēmām parasti pieļaujamais spiediens izplešanās hidrotvertnē ir robežās no 0,8-1,0 bāriem (atm). Bet ne mazāk par 0,7 bāriem, jo daudziem gāzes katliem ir aizsardzība un iekārta vienkārši neieslēgsies.

Tvertnes spiediena līmeni jāpārbauda katru gadu. Ja tiek novērotas svārstības spiedienā apkures sistēmā, tas nozīmē, ka no amortizatora tvertnes ir izplūdis gaiss un tas jāpiepumpē.

Kā iestatīt optimālo spiedienu?

Uz apkures sistēmas ir manometri, ar kuru palīdzību tiek kontrolēts spiediens kontūrā. Pašā izplešanās tvertnē nav savienotāja mērinstrumenta uzstādīšanai. Bet ir nipelis vai ventilis gaisa vai gāzes izlaišanai un pumpēšanai. Nipelis ir tāds pats kā uz automašīnu riteņiem. Tāpēc spiediena līmeni var pārbaudīt un noregulēt, izmantojot parastu automašīnas sūkni ar manometru.

Gaisa pumpēšanai izplešanās tvertnē derēs pat visvienkāršākais automašīnas rokas sūknis ar manometru vai automātiskais kompresors.

Pirms nolaist lieko spiedienu vai piepumpēt gaisu sadzīves gāzes katla izplešanās tvertnē, ir jāsagatavo sistēma. Automašīnas manometrs rāda vērtību MPa, iegūtie dati ir jāpārvērš atmosfērās vai bāros: 1 Bārs (1 atm) = 0,1 MPa.

Spiediena mērīšanas algoritms:

1. Izslēdziet gāzes katlu. Pagaidiet, līdz ūdens pārstāj cirkulēt pa sistēmu.
2. Vietā ar hidrotvertni aizveriet visus noslēgšanas vārstus un caur drenāžas savienotāju izlejiet siltumnesēju. Katliem ar iebūvētu tvertni aizveriet atgaitas vadu, kā arī ūdens padevi.
3. Pievienojiet sūkni pie tvertnes nipeļa.
4. Piepumpējiet gaisu līdz 1,5 atm. Nedaudz pagaidiet, lai izplūstu atlikušais ūdens, tad atkal palaidiet gaisu.
5. Aizslēgt slēgarmatūras ventiļus un ar kompresoru piesūknēt spiedienu līdz pases datos norādītajiem parametriem vai līdz līmenim — spiediens sistēmā mīnus 0,2 atm. Ja tvertne ir pārsūknēta, liekais gaiss tiek izvadīts.
6. Izņemt no nipeļa sūkni, uzskrūvēt uzgali un aizvērt iztukšošanas šuceru. Ieliet sistēmā ūdeni.

Gaisa spiediena regulējuma pareizību var pārbaudīt, kad katls sasniedz darba parametrus.

Ja tvertne ir pareizi uzpumpēta, tad instrumenta manometra adata mērījuma laikā rādīs vienmērīgu spiediena pieaugumu bez kādiem lēcieniem un raustīšanās.

Nepareiza gaisa spiediena iestatījuma dēļ izplešanās tvertnē var rasties traucējumi visas apkures sistēmas darbībā. Ja ekspansomāts ir pārsūknēts, kompensācijas īpašības nedarbosies. Jo gaiss izspiedīs uzkarsētā ūdens pārpalikumus no tvertnes, paaugstinot spiedienu apkures sistēmas caurulēs.

Bet ar pazeminātiem kompensācijas tvertnes spiediena rādījumiem ūdens vienkārši izspiedīs membrānu un piepildīs visu rezervuāru. Rezultātā, paaugstinoties siltumnesēja temperatūrai, nostrādās drošības ventilis.

Dažreiz divkontūru gāzes katlos drošinātāji nostrādā arī tad, ja iebūvētās izplešanās tvertnes spiediens ir pareizi iestatīts. Tas liecina, ka rezervuāra tilpums ir pārāk mazs šādai apkures sistēmai. Šajā situācijā ieteicams iemontēt papildu hidrotvertni.

Divkontūru katla papildu tvertnes mērķis

Parasti gāzes katlos iebūvētajiem kompensācijas rezervuāriem ir tilpums aptuveni 6-8 litri. Tie ir paredzēti, lai kompensētu 120 litru siltumnesēja izplešanos, kas cirkulē apkures sistēmā. Normālos ekspluatācijas apstākļos nelielam dzīvoklim vai mājai šāda izplešanās tvertne ir pietiekama.

Uzstādot nestandarta formas un izmēra radiatorus, apkures sistēma obligāti jāaprīko ar papildu izplešanās tvertni. Jo šādos radiatoros ietilpst vairāk ūdens.

Ja apsildāmā platība ir liela, ir uzstādīta siltā grīda vai daudz radiatoru telpās, standarta iebūvētās tvertnes tilpums būs par mazu, jo tiek izmantots vairāk ūdens.

Sildot, siltumnesēja pārpalikumi pilnībā piepilda tvertni. Un tā kā rezervuārā nepaliek brīvas vietas, ūdens spiediens palielinās pašā apkures sistēmā un notiek avārijas izlaišana caur drošības ventilu. Pēc tam gāzes katls, visticamāk, nespēs automātiski ieslēgties.

Lai izvairītos no šādām negatīvām sekām, apkures sistēmā tiek uzstādīta papildu izplešanās tvertne ar membrānu divkontūru gāzes katlam. Kad standarta rezervuārs ir pilnībā piepildīts, ūdens nonāk rezerves hidrotvertnē. Pēc atdzišanas šķidrums atgriežas radiatoros.

Izplešanās tvertnes tilpuma aprēķins

Nodrošināt apkures sistēmas stabilu darbību nav sarežģīti, galvenais ir pareizi izvēlēties kompensācijas tvertnes tilpumu. Ekspansomāta tilpuma aprēķins jāveic, ņemot vērā gāzes katla visintensīvāko darbības režīmu. Pirmajās apkures palaišanas reizēs gaisa temperatūra vēl nav ļoti zema, tāpēc iekārta strādās ar vidēju slodzi. Iestājoties salam, ūdens sasilst vairāk un tā daudzums palielinās, prasot vairāk papildu vietas.

Ieteicams izvēlēties tvertni, kuras ietilpība ir vismaz 10–12% no kopējā šķidruma daudzuma apkures sistēmā. Pretējā gadījumā tvertne var netikt galā ar slodzi.

Precīzu izplešanās tvertnes ietilpību var aprēķināt patstāvīgi. Lai to izdarītu, vispirms nosaka dzesēšanas šķidruma daudzumu visā apkures sistēmā.

Ūdens tilpuma aprēķināšanas metodes apkures sistēmā:

1. Pilnībā izliet dzesēšanas šķidrumu no caurulēm spaiņos vai citā traukā, lai varētu saskaitīt litrus.
2. Ieliet ūdeni caurulēs caur ūdens skaitītāju.
3. Saskaita tilpumus: katla ietilpību, šķidruma daudzumu radiatoros un caurulēs.
4. Aprēķins pēc katla jaudas – uzstādītā katla jaudu reizina ar 15. Tas ir, katlam ar 25 kW būs nepieciešami 375 litri ūdens (25*15).

Pēc dzesēšanas šķidruma daudzuma aprēķināšanas (piemērs: 25 kW*15=375 litri ūdens) aprēķina izplešanās tvertnes tilpumu.

Metodes ir daudz, bet ne visas ir precīzas, un ūdens daudzums, kas ietilpst apkures sistēmā, var būt ievērojami lielāks. Tāpēc izplešanās tvertnes tilpums vienmēr tiek izvēlēts ar nelielu rezervi.

Aprēķinu metodes ir diezgan sarežģītas. Vienstāvu mājām izmanto šādu formulu:

Izplešanās tvertnes tilpums = (V*E)/D,

Kur

• D – tvertnes efektivitātes rādītājs;
• Е – šķidruma izplešanās koeficients (ūdenim – 0,0359);
• V – ūdens daudzums sistēmā.

Tvertnes efektivitātes rādītāju iegūst pēc formulas:

D = (Pmax—Ps)/(Pmax +1),

Kur

• Ps=0,5 bar – tas ir izplešanās tvertnes uzlādes spiediena rādītājs;
• Pmax – apkures sistēmas maksimālais spiediens, vidēji 2,5 bar.
• D = (2,5-0,5)/(2,5 +1)=0,57.

Sistēmai ar katla jaudu 25 kW būs nepieciešama izplešanās tvertne ar tilpumu: (375*0,0359)/0,57=23,61 l.

Un, lai gan divkontūru gāzes katlā jau ir iebūvēta tvertne ar 6–8 l ietilpību, tomēr, skatoties uz aprēķinu rezultātiem, saprotam, ka bez papildu izplešanās tvertnes uzstādīšanas stabila apkures sistēmas darbība nebūs iespējama.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Iemācīties patstāvīgi aprēķināt hidrobalona tilpumu un regulēt tā spiedienu var, noskatoties tālāk sniegtos video materiālus.

Vienkāršs veids, kā noteikt izplešanās tvertnes tilpumu:

Instrukcija spiediena līmeņa pašregulēšanai izplešanās tvertnē:

Gāzes katli obligāti jāaprīko ar izplešanās tvertnēm. Tās "absorbē" lieko siltumnesēju, kas rodas sildīšanas rezultātā, un novērš gaisa aizbāžņu veidošanos. Divkontūru tipa iekārtās šādas ierīces ir iebūvētas, taču bieži to tilpums ir nepietiekams drošai apkures darbībai.

Kompensācijas tvertnes jāizvēlas, ņemot vērā spiediena un siltumnesēja tilpuma rādītājus sistēmā. Ir svarīgi pareizi noregulēt tvertni, pretējā gadījumā tā nespēs nodrošināt nepārtrauktu un stabilu gāzes katla darbību.

Jums ir palikuši jautājumi par spiediena uzpumpēšanu un regulēšanu izplešanās tvertnē? Uzdodiet to komentāru blokā – mūsu eksperti un citi vietnes apmeklētāji centīsies jums palīdzēt.